Amazon IoT SiteWise 功能

Amazon IoT SiteWise 是一项托管服务，可以轻松地从工业设备中大规模收集、整理和分析数据。

使用 Amazon IoT SiteWise 将设备生成的工业数据存储在快速且可扩展的时间序列数据存储中。

Amazon IoT SiteWise 支持两个设备数据存储层：针对实时应用程序优化的热存储层和针对分析应用程序优化的冷存储层。SiteWise 将最近的数据保存在热存储层，并根据用户定义的策略将历史数据移动到成本优化的存储层，从而帮助降低存储成本。

热存储层：热存储层用于存储频繁访问的数据，具有较低的写入到读取延迟。您可以将数据存储在热存储层中，以供需要快速访问设备中最新测量值的工业应用程序使用，例如使用交互式控制面板直观地显示实时指标的应用程序，或监控操作并触发警报以识别设备性能问题的应用程序。

冷存储层：冷存储层用于将数据存储在您账户中的Amazon Simple Storage Service（S3）存储桶中，从而让您能够轻松将其与工业数据湖的其余部分集成。使用冷存储层的数据可创建需要访问历史数据的应用程序，例如商业智能（BI）控制面板、人工智能（AI）和机器学习（ML）训练、历史报告和备份。

Amazon IoT SiteWise 会定期将来自测量、指标、转换、聚合、资产定义和资产模型定义的数据导出并同步到冷存储层。通过定期执行数据同步，可确保您将最新的工业运营视图集成到 Amazon S3 数据湖中。然后您可以使用各种其他的亚马逊云科技服务（例如 Amazon IoT Analytics、Amazon Athena、Amazon SageMaker 和 Amazon QuickSight），从设备数据中提取更好的分析见解，以及构建机器学习模型以优化运营。

您可以使用 Amazon IoT SiteWise 构建物理操作模型，从而轻松地在设备环境中了解工业数据。这些模型代表您的资产、流程和设施。在您的模型创建好后，您可以定义资产层次结构，以准确表示单个设施或多个设施中设备与设备之间的关系。

您可以映射数据流并为所有设施中的设备或过程定义静态或计算属性，以便随时进行分析。使用内置的运算符和函数库，您可以创建两种不同类型的自定义计算 – 转换和指标。您可以定义在设备数据到达时触发的转换。您可以定义按用户定义的时间间隔计算的指标，以及可为某项资产配置的指标或一组资产的汇总指标。Amazon IoT SiteWise 还可以自动计算常用统计汇总数据，例如设备数据、转换和指标在多个时间段（例如 1 分钟、1 小时）内的平均值、总和和数量。系统可以使用 SiteWise Monitor Web 应用程序近乎实时地可视化这些自动计算的汇总数据，并且您可以通过自定义应用程序查询此类数据。

Amazon IoT SiteWise 包含软件 SiteWise Edge，该软件可在本地运行，以便在将数据发送到亚马逊云科技云之前，在本地轻松收集、组织、处理和监控设备数据。您可在本地硬件上运行 SiteWise Edge，例如第三方工业网关和电脑。SiteWise Edge 使用 Amazon IoT Greengrass，它为边缘设备提供了本地软件运行时环境，以帮助构建、部署和管理应用程序。SiteWise Edge 软件可以使安全连接到工业设备、现场数据服务器或历史数据库并从中读取数据的过程实现自动化。SiteWise Edge 使用多种工业协议收集这些数据，包括 OPC-UA、Modbus 和 EtherNet/IP，这些协议将作为在 Amazon IoT Greengrass 上运行的预打包连接器提供。

收集数据后，您可以通过对指定标准（例如气温高于用户指定阈值）进行抽样或比较来筛选数据流；可以定义资产指标，例如总体设备效率 (OEE)；或者使用 Amazon Lambda 函数自定义数据的处理方式。处理完数据后，您可以在云中将数据发送到 Amazon IoT SiteWise，以便在工业数据湖中进行长期存储和分析，您可以发送到 Amazon S3 等其他亚马逊云科技云服务。此外，本地应用程序可以在 SiteWise Edge 软件上调用 Amazon IoT SiteWise 查询 API 来读取资产时间序列数据、计算转换和指标。

Amazon IoT SiteWise 提供了多种将数据提取到亚马逊云科技云中的选项，简化了收集和整理工业数据的过程。Amazon IoT SiteWise 网关软件可自动执行以下过程：安全连接到设备、收集和整理工业设备数据，以及将数据发送到 Amazon Cloud。您可以在常见的第三方工业网关上运行 Amazon IoT SiteWise 网关软件，并使用包括 OPC-UA、Modbus 和 EtherNet/IP 在内的多种工业协议，从工业设备及现场数据服务器或历史数据库读取数据。Amazon IoT SiteWise 网关软件以预先打包的连接器形式提供给在 Amazon IoT Greengrass 上运行的每个工业协议。

Amazon IoT SiteWise 通过与 Amazon IoT Core 集成来支持 MQTT 数据提取。您可以使用 Amazon IoT 消息代理来订阅从您的工业设备发布消息的主题，然后使用 Amazon IoT Core Rules 引擎将消息路由到 Amazon IoT SiteWise。

Amazon IoT SiteWise 还允许任何边缘或云应用程序通过使用 API 将数据发送到 Amazon IoT SiteWise。

您可以通过控制台或使用 API 跨所有设施配置和监控边缘网关，并查看活动网关的整合列表。您还可以远程监控网关的运行状况，以从一个位置查看所有生产线的状态，并在 Amazon CloudWatch 指标控制台中查看有助于您监控网关资源的运行状况、状态和性能的网关指标。

Amazon IoT SiteWise 使您能够使用 SiteWise Monitor 创建无代码、完全托管的 Web 应用程序，以可视化来自连接到 Amazon IoT 的设备的操作数据并与之交互。借助 SiteWise Monitor，您可以自动发现和显示已使用 Amazon IoT SiteWise 提取和建模的资产数据。您可以近乎实时地查看资产数据和计算指标，或者比较和分析来自多个资产和不同时间段的历史时间序列数据。您可以使用折线图和条形图可视化数据，向这些图表添加阈值，并根据这些阈值监控数据。用户可以从任何联网的台式机、平板电脑或手机上的浏览器访问该 Web 应用程序，并使用来自其亚马逊云科技账户的 IAM 凭据登录。管理员可以创建一个或多个 Web 应用程序，以轻松地与组织中的任何团队共享对资产数据的访问权限，从而加快获取洞察信息的速度。

图 1：SiteWise Monitor 自定义 Web 应用程序

要评估设备行为或识别设备性能问题，您可以使用 Amazon IoT SiteWise 控制台、Amazon IoT SiteWise Monitor 和 Amazon IoT SiteWise SDK 来定义和更新警报，并设置警报通知。对于要监控的资产数据属性，您可以定义要应用的警报规则（例如每分钟轮换次数大于用户定义的值），选择此警报定义的严重性（例如，严重性值 1、2、3 和 4，对应于低、中、高、关键警报），并配置要在触发警报时发送的通知（例如电子邮件和短信）。定义警报后，通过采取措施来确认、暂停或禁用警报，操作人员可以管理警报工作流。您还可以配置对其他亚马逊云科技服务（例如 Amazon Lambda、Amazon Simple Queue Service（SQS）和 Amazon Simple Notification Service（SNS））的操作，以便在警报触发时执行，例如将警报通知与您自己的工单系统或通知系统集成。

SiteWise Monitor 允许您在可自定义的 Web 应用程序中预览、显示和组织警报数据，从而直观地显示设备警报、根据实时和历史数据趋势分析警报信息，并确定要采取的纠正措施（例如，安排设备维修）。这包括一个阈值图（根据配置的告警定义阈值查看资产数据或指标的实时或历史趋势线）、一个状态时间线图（可视化显示告警状态变化时间线）以及一个告警表（列出所有相关告警及关键信息，例如告警规则、资产名称和当前告警状态）。

自定义边缘和云应用程序可以通过查询 API 轻松地从 Amazon IoT SiteWise 时间序列数据存储中检索资产数据和计算指标，或者通过发布/订阅界面来使用近乎实时的结构化物联网数据流。 自定义边缘应用程序还可以在本地运行的 SiteWise Edge 软件上调用相同的 Amazon IoT SiteWise 查询 API 来检索资产数据和指标，而无需依赖与云的连接。